Nginx Web服务器详解
目录
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引言：什么是Nginx？
（图片来源网络，侵删）- 1 Nginx的定义与起源
- 2 Nginx的核心优势
- 3 Nginx的典型应用场景
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Nginx核心架构
- 1 多进程模型（Master-Worker）
- 2 事件驱动模型（Epoll）
- 3 模块化设计
- 4 进程通信
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Nginx安装与配置
- 1 安装方式（源码编译 vs. 包管理器）
- 2 目录结构
- 3 核心配置文件解析 (
nginx.conf) - 4 Nginx命令行工具
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核心模块详解
- 1
main块：全局配置 - 2
events块：事件模型配置 - 3
http块：HTTP服务器核心 - 4
server块：虚拟主机配置 - 5
location块：URI匹配与处理
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常用功能模块
（图片来源网络，侵删）- 1 静态资源服务
- 2 反向代理
- 3 负载均衡
- 4 负载均衡策略
- 5 缓存配置
- 6 SSL/TLS 配置（HTTPS）
- 7 URL 重写与重定向
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高级应用
- 1 动态分离（动静分离）
- 2 配置文件优化与性能调优
- 3 日志管理与分析
- 4 安全加固
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监控与排错
- 1
status模块监控 - 2
stub_status模块详解 - 3 常见问题排查思路
- 4 日志分析技巧
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引言：什么是Nginx？
1 Nginx的定义与起源
Nginx (发音 "Engine-X") 是一款由俄罗斯程序员伊戈尔·赛索耶夫（Igor Sysoev）于2004年编写的高性能、轻量级的Web服务器和反向代理服务器，最初，它被创建用来解决C10k问题（即如何同时处理10,000个并发连接），Nginx已成为全球最受欢迎的Web服务器之一，广泛应用于大型网站、云计算和微服务架构中。
2 Nginx的核心优势
- 高并发、高性能：基于事件驱动的异步非阻塞模型，使其能够高效处理大量并发连接,资源消耗极低。
- 高可靠性：Master-Worker架构使得工作进程崩溃不会影响整体服务,主进程可以快速重新拉起新的工作进程。
- 丰富的功能：不仅提供Web服务，还集成了反向代理、负载均衡、缓存、邮件代理等功能。
- 可扩展性强：模块化设计允许用户根据需要灵活地添加或移除功能。
- 配置简洁：配置文件语法清晰、易于理解和维护。
3 Nginx的典型应用场景
- 静态资源服务器：高效地提供HTML、CSS、JavaScript、图片、视频等静态文件。
- 反向代理服务器：作为前端入口,将客户端请求转发到后端的多个应用服务器。
- 负载均衡器：在反向代理的基础上，将流量分发到不同的后端服务器,以提高系统可用性和处理能力。
- API网关：在微服务架构中，作为统一的流量入口，处理路由、认证、限流等。
- HTTPS服务器：提供安全的加密通信。
Nginx核心架构
1 多进程模型（Master-Worker）
Nginx采用经典的Master-Worker多进程模型。
（图片来源网络，侵删）
- Master进程 (主进程)：
- 负责读取和验证配置文件。
- 创建、管理Worker子进程。
- 处理系统信号（如重启、停止）。
- 不处理网络请求,只负责管理工作进程。
- Worker进程 (工作进程)：
- 实际处理网络请求的进程。
- 每个Worker进程都是独立的,处理不同的连接。
- 它们之间通过共享内存、Unix套接字等方式进行通信。
- 当一个Worker进程因异常退出时，Master进程会立即创建一个新的Worker进程,保证服务的连续性。
优势：
- 稳定性：单个Worker进程的崩溃不会影响其他进程和整个服务。
- 可扩展性：可以通过调整
worker_processes来利用多核CPU。
2 事件驱动模型（Epoll）
这是Nginx高性能的关键，Nginx运行在Linux等支持epoll的系统上。
- 阻塞模型：传统服务器（如Apache的默认模式）为每个连接创建一个线程/进程，当连接在等待I/O（如读取数据）时会阻塞，无法处理其他连接,导致资源浪费。
- 非阻塞I/O + 多路复用：Nginx的Worker进程在
epoll的帮助下，可以同时监视成千上万个连接，当一个连接有数据可读或可写时，epoll会通知Worker进程进行处理，如果没有事件，Worker进程会休眠,不消耗CPU资源。
优势：
- 低资源消耗：一个Worker进程可以处理成千上万的并发连接。
- 高吞吐量：避免了进程/线程切换的开销,处理效率极高。
3 模块化设计
Nginx的功能由不同的模块组合而成。
- 核心模块：提供最基本、最核心的功能（如进程管理、事件驱动）。
- 标准HTTP模块：提供大部分Web服务器功能（如
ngx_http_core_module,ngx_http_proxy_module）。 - 第三方模块：由社区或开发者开发，提供特定功能（如
ngx_lua,ngx_echo）。
这种设计使得Nginx非常灵活,可以根据需求编译时选择性地包含或排除模块。
Nginx安装与配置
1 安装方式
- 源码编译安装：
- 优点：高度可定制，可以选择需要的模块,性能最优。
- 缺点：过程相对复杂,需要手动解决依赖。
- 步骤：
- 安装依赖：
sudo apt-get install build-essential libpcre3 libpcre3-dev zlib1g zlib1g-dev libssl-dev - 下载源码：
wget http://nginx.org/download/nginx-1.23.x.tar.gz - 解压并进入目录：
tar -zxvf nginx-1.23.x.tar.gz && cd nginx-1.23.x - 配置编译选项：
./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module - 编译与安装：
make && sudo make install
- 安装依赖：
- 包管理器安装：
- 优点：简单快捷,系统会自动管理依赖和更新。
- 缺点：版本可能不是最新的,定制性差。
- Ubuntu/Debian:
sudo apt-get install nginx - CentOS/RHEL:
sudo yum install nginx
2 目录结构
以源码安装到/usr/local/nginx为例：
/usr/local/nginx/
├── conf/ # 配置文件目录
│ └── nginx.conf # 主配置文件
├── html/ # 静态文件根目录
│ ├── 50x.html
│ └── index.html
├── logs/ # 日志文件目录
│ ├── access.log
│ ├── error.log
│ └── nginx.pid
└── sbin/ # 可执行文件目录
└── nginx # 主程序3 核心配置文件解析 (nginx.conf)
配置文件由多个“块”组成,它们之间有明确的层级关系。
# 1. main 块 user nobody; # 运行Nginx worker进程的用户 worker_processes auto; # worker进程数量，通常设置为
